低温胁迫对番茄幼苗不同叶龄叶片叶绿素荧光成像特性的影响

【目的】研究番茄幼苗第2叶(成熟叶)和第4叶(新生叶)叶绿素荧光成像特性对低温胁迫的响应,并分析低温胁迫下番茄不同叶龄叶片光合活性区域相对面积及荧光参数值的变化,以探明番茄幼苗不同叶龄叶片对低温胁迫的适应机制。【方法】以番茄品种‘中蔬4号’(Solanum lycopersicum L.cv Zhongshu No.4)4叶期幼苗为材料,对番茄幼苗进行低温(8℃、200μmol·m^-2·s^-1)处理15 d后常温(26℃白天/20℃夜晚,500μmol·m^-2·s^-1)恢复1 d,于处理不同时期对幼苗全株进行叶绿素荧光成像,并比较第2叶和第4叶的叶绿素荧光成像特性。【结果】低温处理期间,第4叶的光合活性区域相对面积(R_AP)仅在处理前期(5 d)有所下降,而全株和第2叶的R_AP则随处理时间的延长持续下降,但常温1 d即可完全恢复。低温处理下PSII调节性能量耗散的量子产量(Y(NPQ))、PSⅡ非调节性能量耗散的量子产量(Y(NO))和非光化学猝灭(NPQ...     

根部照光对叶用甜菜生长及光合特性的影响

通过研究根部照光对叶用甜菜(Beta vulgarisL. cv. Baby leaf)生长发育、光合特性和营养品质的影响,旨在为植物工厂条件下叶用甜菜生产的光照模式优化提供依据。本试验设置不同的根部照光光强度[光量子通量密度(PPFD)分别设置为0、30μmol·m^-2·s^-1、60μmol·m^-2·s^-1、90μmol·m^-2·s^-1],其中光强度0为对照(CK)。结果表明:在根部照光60μmol·m^-2·s^-1条件下,叶片中叶绿素和花青素含量显著高于对照;根部照光90μmol·m^-2·s^-1处理下叶片净光合速率显著高于对照;对根部照光60μmol·m^-2·s^-1和90μmol·m^-2·s^-1处理显著提高了植株生物量和叶片蒸腾速率,降低了细胞间CO₂浓度;根...     

光照强度对普通白菜生长特性及膳食纤维含量的影响

以普通白菜品种‘夏王’为试验材料,探究不同光照强度对普通白菜光合特性、形态及膳食纤维积累的影响。结果表明:400μmol·m^-2·s^-1光照强度下普通白菜净光合速率、叶绿素荧光参数、不可溶膳食纤维、总膳食纤维、细胞壁纤维素和总半纤维素含量较100μmol·m^-2·s^-1光照强度下显著提高,当光照强度提高至500μmol·m^-2·s^-1时,其并无显著增加;随着光照强度增加,其叶面积、叶片厚度、可溶性膳食纤维、细胞壁果胶含量先增加后减小,400μmol·m^-2·s^-1时最大;普通白菜的生物量、可溶性蛋白和可溶性糖含量随着光照强度升高而增加,500μmol·m^-2·s^-1时最高,与其他处理差异显著。综上,400μmol·m^-2·s^-1较适合人工光型植物工厂高品质普通白菜生产。     

空间电场条件下不同CO2浓度对番茄光合特性的影响

[目的]本研究旨在探索空间电场和CO₂互作对番茄光合特性的影响。[方法]以番茄品种‘普罗旺斯’(以P表示)与‘精典1号’(以J表示)为试验材料,研究在有空间电场(以D表示)和无空间电场(无表示字母)条件下,400μmol·mol^-1(以T₁表示)、600μmol·mol^-1(以T₂表示)、800μmol·mol^-1(以T₃表示)、1000μmol·mol^-1(以T₄表示)4个CO₂浓度对番茄叶绿素含量、SPAD、光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)、蒸腾速率(Tr)以及光适应、暗适应下的荧光参数等指标的影响,并利用隶属函数分析法进行综合评价。[结果]在有空间电场和高CO₂浓度的条件下,‘普罗旺斯’番茄品种的PDT₃处理显著大于PT₁处理,叶绿素含量、SPAD、Pn、ETR、qP、qN、F₀     

不同氮素条件下米槁光响应曲线拟合模型的比较分析

分析了施氮量对米槁幼苗光响应曲线的影响。采用砂培法,设置4种不同的氮素浓度,利用直角双曲线模型、非直角双曲线模型、直角双曲线修正模型等6种模型对米槁叶片进行光响应曲线拟合。此外,也对相关光合参数的响应过程做了探讨。结果表明,在不同氮素处理下,修正模型拟合的各项光合参数结果与实测值比较接近。其中,在N3处理下,米槁幼苗LSP(1 722.041 μmol·m^-2·s^-1)、P_nmax(8.295 μmol·m^-2·s^-1)、AQE(0.027 μmol·m^-2·s^-1)均大于其他处理,LCP(13.769 μmol·m^-2·s^-1)小于其他处理;且随着施氮量的增加,米槁叶片叶绿素含量、净光合速率P_n、气孔导度G_s、蒸腾速率T_r呈增大的趋势,胞间CO₂浓度C_i呈下降的趋势。因此,增施氮量能够显著改变米槁对光的适应幅度,提高叶片光能利用率。     

不同整形方式对酿酒葡萄赤霞珠果实品质的影响

为促进酿酒葡萄赤霞珠的优质栽培,以20年生赤霞珠酿酒葡萄为试材,采用直立独龙蔓和厂形两种整形方式,通过物候期的调查和果实品质的测定,研究不同整形方式对酿酒葡萄赤霞珠果实品质的影响。结果表明,厂形的萌芽期和着色期均较直立独龙蔓提前了5 d,且厂形的净光合速率(25.82μmol·m^-2·s^-1)、气孔导度(371.44μmol·m^-2·s^-1)、胞间CO₂浓度(475.23μmol·mol^-1)、蒸腾速率(8.08μmol·m^-2·s^-1)均高于直立独龙蔓(23.24μmol·m^-2·s^-1、254.72μmol·m^-2·s^-1、401.15μmol·mol^-1、5.13μmol·m^-2·s^-1),但两种整形方式下叶片的蒸腾速率存在显著差异,其他光合指标差异均不显...     

光照对非洲菊‘明卉粉黛’组培苗生长的影响

[目的]比较了不同红蓝LED光照条件对非洲菊‘明卉粉黛’组培苗生长的影响,以期为‘明卉粉黛’的生产与推广提供技术支持。[方法]以LED为光源,分别设置红光(1∶0)、3∶7、5∶5、7∶3、蓝光(0∶1)共5种红蓝光比例以及40、80、120μmol·m^-2·s^-13种光照强度,以荧光灯为对照,研究不同红蓝LED光照条件对‘明卉粉黛’组培苗增殖生长和生根生长的影响。[结果]当红蓝光比例为5∶5、光照强度为120μmol·m^-2·s^-1时,‘明卉粉黛’组培苗增殖系数达5.67,株型矮壮、叶片数多、叶色浓绿且叶面积适中;当红蓝光比例为3∶7、光照强度为120μmol·m^-2·s^-1时,生根数为5.00条·株^-1,植株长势强健,根系、叶柄硬度高,组培生根苗移栽成活率达95.83%。[结论]适合非洲菊‘明卉粉黛’组培苗增殖生长和生根生长的光照条件分别为红蓝光比例5∶5、光照强度120μmol·m^-2·s^-1     

水分亏缺对不同饲草型小黑麦品种光合速率的影响

为了鉴定筛选出光合作用强、抗旱性强的饲草型小黑麦品种,通过对不同饲草型小黑麦品种灌浆期进行正常供水和干旱胁迫处理,研究干旱胁迫对饲草型小黑麦光合速率的影响。结果表明：正常供水处理时,小黑麦光合速率的变化范围为14.04～24.22μmol CO₂·m^-2·s^-1,光合速率排名前三位品种分别是NH3582、NH3514和NH3625,其值分别为24.22μmol CO₂·m^-2·s^-1、22.35μmol CO₂·m^-2·s^-1和20.71μmol CO₂·m^-2·s^-1,供试品种中NH3468与中饲3241没有达到显著差异(p>0.05),其他品种之间均达到了显著差异(p<0.05);干旱胁迫处理时,不同小黑麦品种光合速率范围为10.65～20.74μmol CO₂·m^-2     

12个网纹草品种的光合光响应曲线(简报)

测定了12个网纹草主要栽培品种的光合光响应曲线,通过曲线拟合和计算得到光饱和点、光补偿点等光合作用参数。结果表明:各品种最大光合速率均比较低,最高的是‘Red Star’,仅为4.74μmol·m^-2·s^-1;所有品种的光饱和点均在240～521μmol·m^-2·s^-1,因此在栽培时应控制光照条件,PAR小于520μmol·m^-2·s^-1为宜,否则易发生日灼;所有测试品种的光补偿点均小于7μmol·m^-2·s^-1,说明这些网纹草品种均可适应室内极弱光照条件。     

不同生境对歪头菜和鸭儿芹光合生理的影响

为指导歪头菜和鸭儿芹推广应用时立地条件的选择提供理论依据,设置林下(Ⅰ)和林缘(Ⅱ)两种生境对歪头菜和鸭儿芹的光合速率、电子传递速率(ETR)、光能利用效率和水分利用效率等光合荧光参数的影响。结果表明,生境Ⅰ下歪头菜叶片的最大电子传递速率(ETR_max)及其对应的饱和光强均显著高于生境Ⅱ,分别为85.895和640.283μmol·m^-2·s^-1;生境Ⅰ下鸭儿芹叶片的ETR_max及其所对应的饱和光强也显著高于生境Ⅱ,分别为136.160和861.633μmol·m^-2·s^-1。同ETR对光强响应的拟合结果类似,与生境Ⅱ相比,生境Ⅰ下歪头菜叶片的最大光合速率(P_nmax)及其对应的饱和光强均显著高于生境Ⅱ,分别为9.001和695.318μmol·m^-2·s^-1;生境Ⅰ下鸭儿芹叶片的P_nmax及其所对应的饱和光强显著高于生境Ⅱ,分别为14.786和967.158μmol·...     

不同浓度NaCl和NaHCO3胁迫对制干辣椒光合特性日变化的影响

【目的】研究不同浓度NaCl和NaHCO₃溶液对2种制干辣椒品种红椒王和川椒19号光合特性的影响。【方法】以红椒王和川椒19号为试材,以NaCl和NaHCO₃溶液浓度为变量,采用盆栽定量浇灌,测定现蕾时辣椒叶片的净光合速率、蒸腾速率、气孔导度和胞间CO₂浓度,利用相关性分析、线性回归分析2种制干辣椒品种光合特性日变化规律。【结果】在栽培基质中分别浇灌50、100、150和200 mmol/L NaCl和NaHCO₃溶液后,辣椒叶片受到了NaCl和NaHCO₃胁迫而出现了净光合速率、蒸腾速率、气孔导度和胞间CO₂浓度降低的变化现象。在200 mmol/L NaCl处理下红椒王日平均净光合速率最低为13.79μmol/(m²?s),川椒19号在200 mmol/L NaHCO₃处理下日平均净光合速率最低为16.85μmol/(m²?s)。【结论】NaCl和NaHCO₃胁迫对...     

氮素用量对设施韭菜气体交换及叶绿素荧光参数的影响

【目的】研究不同氮素用量对设施韭菜气体交换及叶绿素荧光参数的影响。【方法】以1年生韭菜作为材料,通过U₁(CK,0)、U₂9.2 kg/(667m²·y)、U₃18.4 kg/(667m²·y)、U₄27.6 kg/(667m²·y)、U₅36.8 kg/(667m²·y)、U₆46.0 kg/(667m²·y)、U₇55.2 kg/(667m²·y)、U₈64.4 kg/(667m²·y)8个处理,测定气体交换参数(净光合速率、胞间CO₂浓度、蒸腾速率、气孔导度)、叶绿素荧光动力学参数(光下稳态荧光、电子传递速率、光适应下PSII反应中心激发能捕获效率、CO₂同化的量子效率、非光化学淬灭系数和光化学淬灭系数)。【结果】韭菜叶片气体交换及叶绿素荧光动力学参数均随着氮素浓度的增加均表现出先增加后减少的趋势,光合参数的最施氮素用量为13.40~33.73 kg/(667m²·y),叶绿素荧光参数的最施氮素用量在27.72~40.76 kg/(667m²·y)。【结论】综合光合参数与叶绿素荧光参数,宁夏地区设施韭菜氮素用量为27.72~33.73 kg/(667m²·y)(即尿素施用量为60.25~73.33 kg/(667m²·y)。     

不同剂量保水剂对袋式复合沙培辣椒光合特性日变化规律的影响

【目的】 研究保水剂对袋式复合沙培辣椒光合特性的影响,利用主成分分析综合评价不同剂量保水剂对辣椒光合各项指标的影响。【方法】 以瑞霸五号为试材,以保水剂施用量为变量,通过穴施保水剂,测定盛果期时叶片的净光合速率、气孔导度、胞间CO₂浓度、蒸腾速率以及水分利用效率,研究不同剂量保水剂对袋式复合沙培辣椒光合特性日变化规律的影响。【结果】 在栽培基质中加入保水剂后,有助于提高辣椒叶片的光合特性,各处理的净光合速率均为“双峰”曲线,并在14:00时出现“午休”现象,除胞间CO₂浓度以外,各项指标随着保水剂剂量的增加呈现增加的趋势。B₅处理(3 g/穴)的光合特性表现最好,光合速率为12.91 μmol/(m²·s),气孔导度为0.22 μmol/(m²·s),胞间CO₂为163.82 μmol/mol,蒸腾速率为5.37 mmol/(m²·s),水分利用效率为3.28 μmol/(m²·s)。【结论】 在栽培基质中施加3 g/穴保水剂对辣椒的各项光合指标表现最好。     

光照强度对苗期大豆叶片气孔特性及光合特性的影响

目的 通过分析不同光照强度下苗期大豆叶片气孔特征、光合作用及碳水化合物变化,揭示大豆叶片光合及气孔特性对荫蔽的响应机制。方法 选用对荫蔽敏感性弱的南豆12和荫蔽敏感性强的桂夏豆7号为材料,在人工气候室进行盆栽实验,设置正常光照（CK）、轻度荫蔽（LS,遮光20%）、中度荫蔽（MS,遮光40%）和重度荫蔽处理（SS,遮光75%）,分析不同荫蔽程度对大豆叶片上下表皮气孔特性、光合荧光参数、可溶性糖和淀粉含量的影响。结果 荫蔽敏感性弱的南豆12叶片上、下表皮气孔数量在LS和MS处理下显著高于CK,上表皮气孔在LS、MS处理分别增加26.9%和18.5%,下表皮分别增加了13.9%和39.2%,差异显著,南豆12在SS处理和荫蔽敏感性强的桂夏豆7号在3个荫蔽处理下显著低于CK（P＜0.5）。2个大豆品种光合速率在LS、MS处理显著高于CK, 最大值出现在LS处理, 平均为14.33 μmol CO₂·m ^-2·s ^-1,在CK和SS处理下南豆12显著高于桂夏豆7号;光强减弱,南豆12气孔导度和蒸腾速率均先减后增,桂夏豆7号逐渐减小,且南豆12和桂夏豆7号2个品种的气孔导度均在LS处理出现最大值,分别为0.57 mm·m ^-2·s ^-1和0.30 mm·m ^-2·s ^-1;南豆12胞间CO₂浓度在LS和SS处理下显著高于CK,桂夏豆7号胞间CO₂浓度随荫蔽程度增加而逐渐增大;荫蔽程度增加,2个品种的实际光量子产量和最大量子产额逐渐降低,且不同处理下南豆12的实际量子产量均大于桂夏豆7号。相反,南豆12和桂夏豆7号非光化学淬灭系数随荫蔽程度增加而增大。光强降低,南豆12淀粉含量分别显著下降了59.0%、77.8%、95.8%,桂夏豆7号则显著下降了47.5%、67.3%、87.8%;2个品种可溶性糖含量逐渐降低,南豆12在LS处理下增加了72.7%,显著高于南豆12的CK和桂夏豆7号的LS处理,桂夏豆7号的LS、MS处理和CK无显著差异（P＞0.5）。 结论 荫蔽直接影响气孔性状和光合特性,适当的荫蔽会使叶片通过增加叶片气孔开放来提高净光合速率,增加碳水化合物积累量,进而增强大豆的耐荫性。     

施磷对苜蓿叶片生理参数及抗氧化能力的影响

【目的】探究连续3年施用磷肥后对紫花苜蓿叶片养分吸收量、光合色素含量、气孔开度及抗氧化系统的影响,为紫花苜蓿高效生产提供科学施肥方法。【方法】2019—2021年,以‘WL366HQ’紫花苜蓿为试验材料,在石河子大学牧草试验站连续开展为期3年的田间试验。试验设置磷肥添加量分别为0(对照,CK)、50 kg·hm^-2(低磷,LP)、100 kg·hm^-2(中磷,MP)和150 kg·hm^-2(高磷,HP),共4个磷肥处理。于苜蓿初花期进行取样,测定干草产量、叶片氮磷含量、色素含量、气孔开度、抗氧化酶活性以及氧化物质等指标。【结果】连续施加磷肥3年后,叶片的氮磷含量、光合色素含量及气孔开度显著增加(P<0.05),其中叶片氮磷含量在中磷处理下最高,分别为54.74和2.99 g·kg^-1;叶绿素a和叶绿素b的含量均在中磷处理下最高,类胡萝卜素含量在低磷或中磷处理下最高,且均在CK最低;气孔开度在中磷处理下达到最大,且显著高于CK(P<0.05)。因此,磷肥对苜蓿叶片的形态和生理特性有不同的影...     

南疆机采棉品种光合特性与产量性状相关性分析

【目的】分析不同机采棉品种单叶、群体光合性状与产量性状的关系,研究高产采棉品种单叶、群体光合特性,筛选个体及群体高光效品种,为机采棉产量遗传改良提供种质资源及理论支持。【方法】利用Li6400便携式光合仪、先驰st-303二氧化碳分析仪,分别测试5个不同类型机采棉品种花铃期的群体光合、单叶光合性状指标以及产量性状相关指标,进行显著性及相关性分析。【结果】群体光合、单叶光合性状均与产量性状指标呈正相关,但群体光合性状与产量性状相关性强于单叶光合性状;群体光合有两个峰值,分别在12:00~14:00及16:00~18:00两个时间段,最大值出现在12:00~14:00;上、中、下部单叶光合性状指指标存在差异,中、下部位叶片与产量相关性强于上部叶片与产量相关性,其中中部叶片单叶净光合速率与气孔导度与产量性状存在显著相关;17N11号群体光合速率、单叶净光合速率均是最高,分别为3.64gCO₂/(m²·h)和36.8 μmol/(m²·s),17N6号次之,为34.5 μmol/(m²·s)。【结论】群体光合速率与产量光合性状具有较强相关性,中部叶片单叶光合性状指标与产量性状相关性强于上部及下部,17N11号与17N6号单叶及群体光合性状各指标合理,产量也相对较高,可作为高光效高产机采棉品种资源,为高光效、高产机采棉育种提供核心亲本。     

外源硅滴施对弱光胁迫下冬小麦生长及生理特性的影响

【目的】研究外源硅滴施对弱光胁迫下冬小麦生长及生理特性的影响。【方法】于2018～2019年在新疆南疆采用盆栽试验进行,以新冬60号为材料,自冬小麦拔节期至成熟期,用黑色遮阳网进行25%遮阴处理,在冬小麦拔节期设置5个外源硅(Na₂SiO₃分析纯)滴施量分别为7.5 kg/hm²(Si₁)、15 kg/hm²(Si₂)、22.5 kg/hm²(Si₃)、30 kg/hm²(Si₄)、37.5 kg/hm²(Si₅)和清水对照(Si₀)共6个处理,测定不同处理冬小麦植株性状、叶片光合特性及小穗发育和籽粒性状,分析外源硅滴施对弱光胁迫下冬小麦调控效应,并筛选出适宜的外源硅滴施量。【结果】弱光胁迫下,外源硅滴施可以增加冬小麦的株高、茎粗、穗长和叶片SPAD值;改善了叶片光合性能,提高了旗叶的净光合速率(Pn)、...     

水稻分蘖期干物质积累对大气CO2浓度升高和氮素营养的综合响应差异及其生理机制

【目的】探究不同类型水稻品种物质生产响应大气CO₂浓度升高和氮素营养的综合响应差异及其生理机制。【方法】以产量和物质生产对CO₂浓度升高响应有明显差异的水稻品种两优培九(LY)和南粳9108(NJ)为材料,在人工气候室进行水培试验。分别设置对照CO₂浓度(A-CO₂,400μmol·mol^-1)和CO₂浓度升高(E-CO₂,600μmol·mol^-1)两个CO₂处理,高氮(HN,1.25 mmol·L^-1 NH₄NO₃)和低氮(LN,0.25 mmol·L^-1 NH₄NO₃)两个氮水平。分析CO₂浓度升高对不同水稻品种根系形态与生理活性、叶片和根系中细胞分裂素(CTKs)含量、氮素同化酶活性、叶片生理特性、光合参数以及干物质积累的影响差异。...     

超晚冬播冬、春小麦品种光合特性和产量的影响

【目的】研究新疆北疆超晚冬播条件下,不同冬、春小麦品种光合特性和产量的影响。【方法】冬小麦适播期为9月20~30日,播种期为10月31日,延迟播期31~41 d,在超晚播条件下,采用随机区组设计,田间比较冬、春小麦品种的光合特性、籽粒灌浆速率和产量的差异。【结果】冬、春小麦品种旗叶叶绿素含量、净光合速率、蒸腾速率、气孔导度因不同品种而异,新冬41号和新春6号均高于其它品种,依次为60.2和58.1、33.1 μmol/(m²·s)和32.5 μmol/(m²·s)、10.22 mmol/(m²·s)和10.41 mmol/(m²·s)、0.33 mol/(m²·s)和0.36 mol/(m²·s)。春小麦品种最大灌浆速率的峰值出现在花后18~20 d,而冬小麦出现在15~17 d。新冬41号和新春6号产量较高,为7 812.3~7 935.6 kg/hm²,获得高产的穗数431.7×10⁴~475.2×10⁴穗/hm²,穗粒数31.6~36.3,千粒重51.7~52.8 g。【结论】新冬41号和新春6号较适合北疆超晚冬播。     

Photosynthetic Response Characteristics of Maize Under Drip Irrigation Based on Machine Learning

【Objective】 This study proposed an optimized grid search method based on machine learning to solve the problem of model parameters of the photosynthetic light-response curve for drip-irrigated maize, which was often hard to determine and possesses low precision, so as to provide new ideas for photosynthetic characteristics and mechanisms of drip-irrigated maize in Ningxia. 【Method】 The experiment was conducted in 2017 and 2018 with the maize cultivar TC19, which was widely cultivated in Ningxia. Six levels of potassium application (0 (K0), 90 kg·hm ^-2 (K1), 180 kg·hm ^-2 (K2), 270 kg·hm ^-2 (K3), 360 kg·hm ^-2 (K4), 450 kg·hm ^-2 (K5)) were set, and the portable gas exchange system (Li-6400XT) was used to measure the light-response curves of maize under different potassium levels at silking stage. The grid search method based on machine learning and nonlinear regression analysis was used to revise the light response curve based on the right angle and hyperbolic correction model. The correlation coefficient (R ²), root-mean-square error (RMSE) and mean absolute error (MAE) were used to evaluate the accuracy of the model. 【Result】 The results showed that the photosynthetic parameters (Pn), transpiration rate (Tr) and stomatal conductance (Gs) of maize leaves increased first and then decreased with the increase of potassium application rate. The results of fitting evaluation indicated that the calculation results of machine learning method under K0 and K1 were better than the traditional method, in which R ² was greater than 0.991, RMSE and MAE were less than 1.487 and 1.350, respectively. The two methods have similar fitting effect under K2-K5, while R ²was greater than 0.993, RMSE and MAE was less than 0.952 and 0.860, respectively. The result of optical response characteristic parameter calculation by using the optimum fitting method (grid search method) showed that the trends of α, Pn_max, Rd, LSP and LCP were similar to their photosynthetic parameters. When the potassium application rate was 360 kg·hm ^-2 (K4), the light response characteristic parameters reached the maximum value, however, the light suppression phenomenon occurred at 450 kg·hm ^-2 (K5). 【Conclusion】 The grid search method based on machine learning could accurately fit the photo-response characteristics of drip-irrigated maize in Ningxia, and the photosynthetic performance of maize was the best when the potassium application rate was 360 kg·hm ^-2.